Mathmare: um jogo de plataforma envolvendo desafios matemáticos do ensino médio

Charles Madeira1 Lucas Câmara

2 Isaac Beserra

2 Rogério Tavares

3

1Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Instituto Metrópole Digital, Brasil 2Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Informática e

Matemática Aplicada, Brasil 3Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Departamento de Artes, Brasil

Resumo

Os jogos digitais existentes atualmente voltados para a

área de matemática tratam na sua grande maioria

conceitos do Ensino Fundamental. Poucos são aqueles

que tratam conceitos matemáticos do Ensino Médio.

Além disso, muitos destes jogos são considerados

“chatos” pelos alunos. Este artigo apresenta Mathmare, um jogo de plataforma instigante e divertido,

envolvendo desafios matemáticos do Ensino Médio

com o objetivo de aumentar o interesse dos alunos

pelas aulas de matemática neste nível específico da

educação. Mathmare foi experimentado e avaliado em

diversas turmas de uma disciplina de nivelamento em

matemática oferecida para alunos ingressantes do nível

superior, obtendo resultados bastante positivos.

Palavras-chave: Jogos educacionais, desafios

matemáticos, Unity

Contato dos autores: 1 charles@imd.ufrn.br

2 {lucas_tac18,hatake_isaac}@hotmail.com

3 rogertavares@gmail.com

1. Introdução

O ensino da matemática tem sido um desafio para os

professores de todos os níveis da educação no país pois

os alunos geralmente consideram a matéria chata e

sentem dificuldades em aprendê-la [Mattar 2010]. Uma

das causas principais que levam a este problema está

relacionada com o desinteresse dos alunos pelos

estudos, causado em parte pelo uso de métodos de ensino tradicionais e metodologias consideradas

ultrapassadas para uma era digital com experiências

muito mais lúdicas e interativas.

Em consequência deste desinteresse temos a

reprovação, a defasagem idade série e uma alta taxa de

evasão escolar como problemas crônicos do sistema

educacional brasileiro. Além disso, grande parte

daqueles alunos que conseguem resistir à evasão

escolar avançam para os anos seguintes sem aprender

os conceitos satisfatoriamente, o que faz com que tenham cada vez mais dificuldades em aprender novos

conceitos. Isto é confirmado por dois relatórios

bastante relevantes: 1) o relatório trienal do Programa

Internacional de Avaliação de Alunos (PISA) que

revela que o Brasil continua muito abaixo da média mundial nos pilares educacionais da Leitura, Ciências e

Matemática [OCDE 2013]; e 2) o relatório De Olho

Nas Metas (MEC/Inep) que revela que cerca de 90%

dos estudantes brasileiros chegam ao final do ensino

médio sem aprender o suficiente em matemática

[Todos Pela Educação 2012].

Com o intuito de tentar ajudar a melhorar este

quadro preocupante, observando a grande

complexidade em tornar mais eficiente a qualidade da

educação básica na atual situação do país, diversos pesquisadores têm fomentado mudanças radicais

dentro das salas de aula para tentar solucionar o

problema de motivação e participação dos alunos, e

consequentemente das baixas taxas de aproveitamento

[Mattar 2010; Lucas 2014].

Neste contexto, os jogos digitais têm se mostrado

como uma proposta diferenciada que ajuda a estimular

os alunos a fim de levá-los a pensar, refletir, analisar e

solucionar problemas com o intuito de adquirir as

competências e habilidades necessárias. A principal

ideia é que os jogos digitais, como ferramentas educacionais, podem ajudar para o desenvolvimento de

conhecimento e habilidades cognitivas, como a

resolução de problemas, o raciocínio lógico, o

pensamento estratégico, a tomada de decisão, entre

outras, propiciando uma compreensão mais profunda

de certos princípios fundamentais de determinados

assuntos [Brom et al. 2011; Prensky 2012].

No que se refere à matemática, quase a totalidade

dos jogos digitais existentes atualmente são voltados ao

tratamento de conceitos básicos do Ensino Fundamental [Pietruchinski et al. 2011]. Pouquíssimos

são aqueles que envolvem conceitos do ensino médio.

Além disso, grande parte destes jogos são

desenvolvidos com o intuito de que o jogador seja

focado nos conceitos a serem aprendidos, dando pouca

importância ao divertimento, um dos conceitos

essenciais em Game Design [Tavares 2009]. Este é um

dos fatores que torna muitos jogos para educação

chatos para os alunos pois na maioria das vezes eles se

baseiam apenas em uma sequência de puzzles a serem

resolvidos [Mattar 2010]. Além disso, quando existe

alguma narrativa envolvida, ela é extremamente simples. Portanto, este trabalho propõe Mathmare, um

jogo de plataforma instigante e divertido envolvendo

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desafios matemáticos do ensino médio com o objetivo

de tentar aumentar o interesse dos alunos pelas aulas de

matemática neste nível específico da educação.

O documento está organizado como descrito a

seguir: Na seção 2 serão apresentados os trabalhos

relacionados; Na seção 3, o jogo Mathmare será

introduzido; Na seção 4 serão apresentados

experimentos realizados com Mathmare em uma disciplina de nivelamento em matemática ofertada para

alunos ingressantes do ensino superior; Na seção 5 será

feita uma análise dos resultados obtidos com os

experimentos realizados; Finalmente, na seção 6, serão

apresentadas conclusões e possibilidades de trabalhos

futuros.

2. Trabalhos Relacionados

A matemática é uma das disciplinas nas quais os

alunos têm geralmente a maior dificuldade. Estudos

como os de Del Blanco et al. [2009] mostram que

jogos digitais envolvendo conceitos desta disciplina

ajudam a melhorar o progresso de aprendizagem,

tornando-os uma possível alternativa motivante para os

alunos na busca por propostas pedagógicas que sejam

capazes de complementar o processo de ensino e

aprendizagem.

Apesar disto, o tema ainda é pouco investigado e,

consequentemente, poucas são as iniciativas de jogos

desenvolvidos com este objetivo conforme demonstra a

revisão sistemática feita por Pietruchinski et al. [2011]

em artigos publicados nos anais do Simpósio Brasileiro

de Informática na Educação (SBIE) entre 2001 e 2010.

Além disso, mesmo após publicado este trabalho de

revisão sistemática, o número de publicações sobre o

assunto efetuadas nos últimos 4 anos ainda não foi

capaz de alterar este quadro.

No contexto específico da matemática,

encontramos alguns poucos trabalhos, a maior parte

focada no tratamento de conceitos básicos do Ensino

Fundamental. Pierini et al. [2012] propôs o jogo

Brinquedos Numéricos focado no ensino dos conjuntos

numéricos. Leitão et al. [2012] introduziu o jogo

Terras das Cores voltado ao exercício do raciocínio

lógico-matemático para crianças através de atividades

que também trabalham a coordenação motora. Cardoso

et. al. [2013] criou o jogo Tabuada Legal voltado ao

ensino da multiplicação com o objetivo de ajudar na consolidação do aprendizado da operação de

multiplicação de números naturais, com foco no

cálculo mental. Barbosa Neto e Fonseca [2013]

desenvolveu um jogo baseado na narrativa do livro “O

homem que calculava” para trabalhar o conceito de

frações. Santos et al. [2014] Propôs um jogo para

trabalhar o conceito da divisão. Silva et al. [2014]

desenvolveu um jogo para trabalhar operações

aritméticas. Cezarotto e Battaiola [2014] propôs o jogo

Number Catcher para ensinar conceitos básicos de

numeração e aritmética para crianças com discalculia.

Além destes trabalhos citados, somente

encontramos raros trabalhos, tais como o de Brito e

Motta [2014] e o de Gama e Sperotto [2014], que

apresentam uma proposta diferenciada referente ao

estudo da matemática no contexto do ensino médio. No

entanto, ao invés de propor algum novo jogo, o

objetivo destes trabalhos foi de apresentar estratégias

metodológicas do uso da recomendação de jogos já

existentes baseando-se em um método da análise e avaliação efetuado com turmas de alunos do ensino

médio.

3. Mathmare

Para desenvolver o projeto do jogo Mathmare, algumas

decisões importantes precisavam ser tomadas. Primeiramente, precisávamos decidir o estilo do jogo.

Para isso, foi feita uma enquete

(http://goo.gl/Cc0Ysr) com alunos ingressantes no ensino superior, recém-egressos do ensino médio.

De acordo com a escolha da maioria, o gênero RPG

(Role-Playing Game) foi escolhido, tendo como

cenário um mundo medieval com a possibilidade de

presença de magias e monstros. Em segundo lugar, não

tínhamos como objetivo principal abordar os conceitos

matemáticos do ensino médio de forma isolada. Ao

invés disto, o jogo deveria tentar fazer com que o

jogador conseguisse entender melhor os assuntos vistos

em sala de aula pelo fato de trabalhar mais na lógica da

resolução do problema do que no cálculo em si. Tendo em mente estas decisões, as etapas de construção do

jogo foram efetuadas.

3.1 História

Mathmare é um jogo que gira em torno do personagem

Dave Laze, um garoto que sempre foi viciado em jogos

digitais. Porém, Dave nunca considerou a matemática

útil. Até que um dia, ele ganhou de um estranho um

novo jogo chamado MathMare, do qual nunca tinha

ouvido falar. Dave foi curiosamente jogar para conhecer o jogo e subitamente algo inesperado

aconteceu. Dave desmaiou e acordou em um lugar

estranho quando uma voz começou a dizer: “Você está

preso dentro de MathMare... a única maneira de sair

daí é conseguindo completar todo o jogo”. Nesse

momento aparece uma mensagem em seu celular, de

uma pessoa que afirma ser um ex-jogador de

MathMare, e que está ali para ajudá-lo a sair deste

pesadelo. Segundo a mensagem, o jogo foi feito para

ser impossível de se completar, pois o real objetivo era

fazer com que ninguém conseguisse se salvar. A única

forma de conseguir sair do jogo seria trapaceando. Para isso, Dave precisaria hackear o sistema do jogo com o

seu próprio celular. É a partir daí que ele começa a

perceber que nos jogos que tanto gostava existia muito

mais matemática do que ele imaginava. Um vídeo

demonstrativo contendo um teaser do jogo Mathmare

pode ser acessado através do seguinte endereço: https://www.youtube.com/watch?v=kKfqTnBSo

-U.

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3.2 Cenário e Mecânicas

Para facilitar a visualização de alguns conceitos

matemáticos (por exemplo, gráficos de funções), o

cenário de Mathmare é composto por uma plataforma

em 2D com movimentação lateral (ver Figura 1). O

personagem possui apenas a movimentação básica de

um jogo de plataforma (movimentação lateral e salto), de forma que ele não consegue destruir os inimigos de

maneira direta, já que na história ele é apenas um ser

humano comum, e não um personagem do jogo.

Assim, Dave precisará raciocinar logicamente para

poder enfrentar os monstros ou evitar os confrontos

com eles.

Figura 1: Captura de tela da plataforma 2D do cenário do

jogo Mathmare.

Portanto, para eliminar seus inimigos Dave tem que

utilizar elementos do próprio jogo como canhões ou até

mesmo os próprios monstros, hackeando a inteligência

dos personagens para fazer com que eles lutem a seu

favor. Dave também precisa modificar o

posicionamento dos blocos dos cenários através de puzzles para poder conseguir criar possíveis caminhos

para lugares visivelmente impossíveis de serem

alcançados. Por exemplo, para criar uma passagem que

permita chegar a um objetivo, ele precisa modificar o

cenário. Porém, como ele poderia mudar a

configuração do cenário sem entender o seu

funcionamento? A única forma é aplicando conceitos

matemáticos através de puzzles. Com essa perspectiva

de resolver puzzles como um meio para atingir um

determinado objetivo, o jogador que estará na pele do

personagem Dave verá a matemática como uma importante ferramenta.

Cada puzzle modifica o cenário de uma maneira

diferente, com sua respectiva lógica conforme o

conceito matemático abordado. Desta forma, o jogo

consegue criar uma dinâmica mais interessante que

permite cativar o jogador mais facilmente e mantê-lo

no jogo. Além disso, Mathmare possui vários

elementos de RPG tais como gasto de mana

(representado pela bateria do celular), HP (pontos de

vida) e alguns ataques especiais que podem ser usados

pelo jogador.

3.3 Desafios Matemáticos

O conhecimento matemático adquire um significado

diferente quando estudantes se deparam com situações

desafiadoras e divertidas e desenvolvem estratégias de

resolução de problemas. Por isto, desafios foram

desenvolvidos para Mathmare visando contribuir com

o fortalecimento das habilidades de raciocínio lógico e matemática do ensino médio através da resolução de

problemas.

Para prototipar os puzzles, precisávamos decidir

quais conceitos matemáticos do ensino médio seriam

empregados e de que forma. Logo, decidimos por

experimentar inicialmente conceitos básicos de

polinômios, matrizes, números binários e conjuntos. A

fim de aumentar ao máximo a possibilidade de

ganharmos a atenção dos jogadores, fizemos um estudo

detalhado das mecânicas de diversos jogos comerciais

de sucesso, tais como The Ball, The Legend of Zelda, Watch Dogs, Castlevania, Harmony of Elements, Devil

May Cry, Resident Evil, entre outros. Neste estudo, foi

percebido que os jogos de sucesso oferecem bastante

puzzles lógicos, apesar do jogador não precisar

resolvê-los todos incessantemente. Esses jogos sempre

apresentam um intervalo de tempo entre a execução

dos diversos puzzles existentes, e durante esse

intervalo os jogadores se divertem evoluindo no

próprio cenário do jogo. Outra característica desses

jogos é que o jogador não é forçado a resolver puzzles

somente por resolvê-los, mas pelo fato de necessitar atingir um objetivo maior como, por exemplo,

desbloquear uma passagem, alcançar um item

inalcançável, ou até mesmo adquirir uma nova

habilidade. Nesse caso, resolver um puzzle não é o

objetivo maior do jogador, mas um meio para permiti-

lo alcançar um determinado objetivo. Portanto,

decidimos seguir a mesma ideia destes jogos para a

criação das mecânicas de Mathmare, os puzzles sendo

sempre inseridos como meio para alcançar um objetivo

maior, com intervalos de tempo entre eles que

permitem ao jogador explorar o mundo do jogo para mantê-lo motivado.

Este processo ocorre da forma seguinte forma: em

algum momento durante o decorrer do jogo, o jogador

percebe que não consegue avançar até um determinado

local do cenário, seja por não conseguir alcançar um

nível mais alto ou mais baixo da plataforma ou por ter

algo bloqueando a sua passagem. Nesse ponto ele

deverá hackear o sistema do jogo para construir uma

passagem. Mas para isto, é preciso que ele o faça da

forma correta. Só assim ele será capaz de realizar o seu

objetivo através da construção de uma ponte, abertura de uma porta ou destruição de um adversário. Desta

forma o jogador utiliza a matemática como uma

ferramenta para resolver seu problema.

Para facilitar o processo de prototipagem dos

puzzles, foi criado um padrão de como abordá-los. Este

padrão funciona da seguinte forma: o usuário envia

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para o puzzle um vetor (uma lista de valores) através

da interface do jogo (na história seria o celular do

personagem) e o puzzle interpreta essa lista de valores

da forma como lhe foi programado (podem ser

coordenadas geográficas, coeficientes de polinômios,

índices de objetos, entre outros). Em seguida, o sistema

do jogo é modificado de acordo com a entrada e, caso

o jogador tenha resolvido o puzzle corretamente, ele

conseguirá alcançar seu objetivo. Assim, o jogador sempre encontrará um padrão que o permitirá perceber

que a mesma estrutura de dados (lista) poderá ser

interpretada de várias maneiras.

3.3.1 Ponte Polinomial

Muitos alunos apresentam dificuldades em entender

como funciona o gráfico de uma função polinomial, e

assim não sabem exatamente o que significa encontrar

as raízes e interpretar de maneira clara as suas

características. Por exemplo, se quiséssemos modificar

o gráfico de uma função no eixo Y, qual dos coeficientes da função deveria ser alterado? Além

disso, o valor deste coeficiente deveria ser aumentado

ou diminuído? São perguntas que precisam ser

respondidas para resolver este tipo de problema.

(a)

(b)

Figura 2: Ponte polinomial que pode ser configurada através de três coeficientes no celular. O coeficiente mais a direita

corresponde ao grau zero do polinômio, o do meio é o coeficiente de grau 1 e o mais a esquerda é o coeficiente de

grau 2: (a) ponte correspondendo a um gráfico de uma função de 1º grau; (b) ponte correspondendo a um gráfico de uma

função do 2º grau.

Portanto, o primeiro puzzle de Mathmare é a Ponte

Polinomial, que consiste em configurar os coeficientes

de um polinômio para gerar o gráfico de uma função

polinomial (ver Figura 2). Isto ocorre porque o jogador

chegará em pontos do cenário onde a plataforma à

frente não possibilitará a sua passagem, seja por estar

muito alta, muito longe ou com obstáculos. Porém

parte da plataforma que se encontra em formato de

ponte é capaz de ser modificada conforme o gráfico de uma função polinomial. Portanto, a única forma que o

jogador tem para possibilitar a sua passagem é

modificar os coeficientes do polinômio no celular para

que o gráfico da função seja refletido na plataforma.

Mesmo que o jogador modifique inicialmente os

coeficientes apenas de maneira aleatória, com o passar

do tempo ele perceberá alguns padrões, conforme

descritos a seguir: o coeficiente mais a direita

corresponde ao grau zero do polinômio e permite subir

e descer a ponte; o coeficiente do meio corresponde ao

grau 1 do polinômio e permite inclinar a ponte; e o

coeficiente mais a esquerda corresponde ao grau 2 do polinômio e permite curvar a ponte.

Este desafio ajuda os alunos a praticarem de

maneira mais divertida esse conceito matemático, não

focando apenas no cálculo, mas na compreensão de

como funciona as características de uma função e

como esse conhecimento pode ser usado para atingir

um determinado objetivo no jogo.

3.3.2 Plantas Binárias As Plantas Binárias são um puzzle tem como objetivo

ajudar os alunos a praticar os conceitos de conversão

de base (de decimal para binário), e ao mesmo tempo

mostrar que o número binário resultante não é apenas

um outro número que representa o mesmo valor, mas

que ele pode ser interpretado de uma maneira diferente.

Durante as fases de Mathmare, o jogador se

deparará em locais onde a passagem vai estar

bloqueada por plantas. Essas plantas podem estar

levantadas (valor 1), ou abaixadas (valor 0) (ver Figura 3a). Acima das plantas terão símbolos que seguem o

mesmo padrão (pequenas barras). Esses símbolos

servem como dica para informar como as plantas

devem estar para que a passagem seja desbloqueada. O

jogador deve informar ao sistema um número decimal,

que será convertido para binário, alterando assim a

configuração das plantas no cenário. Por exemplo, se

tiverem 4 plantas bloqueando a passagem, e o jogador

enviar o número 11, o número binário resultante será

1011, portanto a segunda planta (da esquerda para

direita) ficará abaixada, enquanto que as 3 restantes

ficarão levantadas (ver Figura 3b). Caso as plantas fiquem da mesma forma indicada pela dica, elas se

recolherão abrindo a passagem para permitir que

jogador siga em frente.

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(a)

(b)

Figura 3: Plantas binárias que podem ser configuradas através de dois coeficientes no celular. Os coeficientes

consistem no valor em decimal que o jogador deve informar em concordância com o valor em binário indicado no

cenário: (a) puzzle composto por cinco plantas binárias com configuração 10101; (b) puzzle composto por quatro plantas

binárias com configuração 1011.

3.3.3 Matriz de Blocos Matriz sempre foi um conceito matemático do qual os

alunos costumam mostrar dificuldades, talvez pelo fato

que esse conceito é mostrado de maneira abstrata na

sala de aula. Dentre os vários tópicos relacionados com

matriz, um dos mais importantes é o do seu

escalonamento, já que é um método utilizado para

resolver problemas de sistemas de equações. O

objetivo do puzzle Matriz de Blocos é fazer o aluno

exercitar o algoritmo do escalonamento de maneira

lúdica, já que seu objetivo não é somente resolver uma

questão em uma lista de exercícios. Ao contrário disto, ele deve atingir um objetivo no jogo utilizando esse

conceito matemático, como é o caso da Figura 4a onde

o jogador precisa chegar até a plataforma de cima, mas

os blocos não permitem sua passagem.

Certas vezes o jogador chegará em um local do

cenário no qual ele precisa alcançar uma outra

plataforma, mas a passagem estará bloqueada por

vários blocos alinhados em formato de matriz.

Portanto, o jogador precisará usar seu celular para

hackear os blocos que exibem números representando

valores relacionados com a matriz. Para modificar os valores dos blocos, o jogador precisará informar uma

lista com 3 números: o primeiro é o fator

multiplicativo, o segundo o identificador da linha de

origem, e o terceiro o identificador da linha de destino.

O algoritmo consiste em multiplicar o fator por cada

um dos valores da linha de origem e somar cada um

dos resultados desta multiplicação com os valores das

respectivas colunas na linha de destino. Caso algum

bloco fique com valor zero, ele será destruído

permitindo ao jogador passar por ali (exemplo de

escalonamento na Figura 4b).

(a)

(b)

Figura 4: Matriz de blocos que pode ser escalonada através de três coeficientes no celular. Da esquerda para a direita, os

coeficientes consistem respectivamente ao fator

multiplicativo, ao identificador da linha de origem, e ao identificador da linha de destino na matriz: (a) configuração

da matriz inicial, com blocos bloqueando a passagem do personagem; (b) configuração da matriz escalonada, sem

blocos bloqueando a passagem do personagem.

Dependendo da situação no jogo, o jogador poderá

abrir caminho eliminando apenas uma linha da matriz

ou até mesmo montando uma escada (que seria o

escalonamento total). Para realizar essa tarefa de

maneira eficaz, o jogador terá que utilizar o algoritmo

do escalonamento.

3.3.4 Conjuntos Giratórios

O puzzle dos conjuntos giratórios mostra uma forma

gráfica de representar conjuntos e suas interseções (ver

Figura 5a), através de círculos com elementos dentro

deles. Porém o objetivo desse puzzle não é somente

exercitar o conceito de conjuntos, mas também o

raciocínio lógico do jogador para resolver problemas,

utilizando uma abordagem parecida com a de um cubo

mágico simplificado.

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O jogador chegará em um local do cenário em que

possui uma torre bloqueando o caminho, e perto dela

círculos com números dentro deles. Ao enviar a

informação para o jogo rotacionar algum círculo

(utilizando a identificação do conjunto), ele rotaciona

também todos os elementos dentro dele. Esses

rotacionamentos podem fazer com que elementos que

estavam em um conjunto sejam transferidos para

outros conjuntos. Os conjuntos sempre rotacionam 90 graus no sentido horário.

(a)

(b)

Figura 5: Conjuntos giratórios que podem ser rotacionados, um a um, no sentido horário, através de seleção da letra

correspondente no celular: (a) configuração inicial na qual os círculos não contém no seu interior os elementos indicados

no celular; (b) configuração final, após rotacionamentos, na qual cada círculo contém internamente exatamente os

elementos indicados no celular.

O objetivo é fazer com que todos os elementos nos

círculos respeitem uma configuração dada aos

conjuntos. Quando os elementos estão todos

posicionados corretamente de acordo com a configuração desejada, a torre que bloqueia a passagem

do personagem é destruída, permitindo-o seguir em

frente. O nível de dificuldade desse desafio se baseia

apenas na quantidade de elementos que precisam

organizados. O nível mais difícil possível, é com 12

elementos, pois assim todas as posições dos círculos

ficam preenchidas.

Apesar desse puzzle não abordar de forma direta os

conceitos relacionados a conjuntos, o jogador ainda

pode fazer uso deles para ajudar a resolver o desafio. Por exemplo, uma tática poderia ser a de começar

montando as posições das interseções entre os

conjuntos, já que são os únicos elementos que precisam

de uma ordem específica. Os outros elementos tem

posições mais livres, já que o conjunto {1,2,3} é

equivalente ao conjunto {3,1,2}.

4. Experimentos Realizados

Mathmare foi desenvolvido usando usando o motor

Unity (https://unity3d.com/pt), tendo como objetivo inicial duas versões: web e desktop. Para

verificar se ele estava atendendo aos objetivos

propostos, era necessário experimentá-lo com os

alunos. Para isso, foi elaborada uma fase de jogo

contendo todos os puzzles desenvolvidos. Para cada

um dos puzzles foram definidos 3 níveis que

aumentam progressivamente em dificuldade. O tempo

de duração estabelecido para o jogo foi de 45 minutos

para permitir aplicá-lo durante um horário de aula.

Uma vez o jogo desenvolvido, definimos uma

bateria de experimentos para ser realizada no contexto

de quatro turmas de uma disciplina de nivelamento em

matemática com alunos recém-ingressos no ensino

superior, duas delas oriundas do turno da manhã e duas

do turno da noite. Ao total, 97 alunos foram colocados

para jogar o jogo livremente, cada um em um

computador desktop com Windows 7. A versão de

Mathmare que foi utilizada nos experimentos pode ser

encontrada em https://db.tt/KDTDSp7M.

Segundo Godoi & Padovani (2011), jogos

educativos podem ser avaliados através de diversas

formas: checklists, diretrizes, escalas de avaliação, formulários, modelo conceitual, questionários, sistemas

ou de forma híbrida. Dentre estas possibilidades de

instrumentos avaliativos, para os experimentos com

Mathmare escolhemos o questionário a fim de verificar

o impacto do jogo em aspectos tais como usabilidade,

eficácia das ferramentas de auxílio e aprendizagem

alcançada, enfatizando tanto a avaliação orientada ao

produto quanto a avaliação orientada ao usuário. Para

isso seguimos os critérios definidos por Medeiros e

Schimiguel (2012): qualidade do conteúdo,

alinhamento do objetivo da aprendizagem, motivação, imersão, objetivos claros, feedback e adaptação,

apresentação, interação social e reusabilidade.

Após jogar os 45 minutos da fase, ou completá-la

antes mesmo do tempo máximo permitido, cada

jogador foi convidado a responder um questionário

(http://goo.gl/BqRmto) contendo diversos critérios para avaliar o jogo através de perguntas

assertivas com as seguintes possibilidades de escolha:

Discordo Totalmente (DT), Discordo (D), Indiferente

(I), Concordo (C) e Concordo Totalmente (CT). Além

disso, como o principal foco deste trabalho consiste na

experimentação de desafios matemáticos, inserimos

questões para verificar se os objetivos foram

cumpridos. Os desafios tentam focar muito mais no algoritmo de resolução do problema que no cálculo,

abstraindo assim o conceito. No entanto, o objetivo não

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era abstrair demais a ponto do aluno não conseguir

fazer a ligação entre o desafio que ele estava

resolvendo e o conceito matemático.

5. Avaliação dos Resultados Obtidos

Para a análise dos resultados foi utilizado o método de

frequência relativa em todas as questões objetivas do

questionário aplicado aos participantes. As

porcentagens de respostas para cada opção das

questões são apresentadas na Tabela 1.

Os resultados obtidos pela aplicação do

questionário apontam que 71% dos participantes achou

o jogo criativo. Em relação às mecânicas do jogo, 74%

sentiu a jogabilidade agradável, 68% gostou da interface gráfica, 73% respondeu de forma positiva

sobre a usabilidade, 83% achou o jogo divertido, 75%

gostou da forma como o jogo guia o jogador

(percurso), 36% concordou ter dificuldade com os

adversários automatizados e 94% concordou que os

desafios evoluem gradativamente em dificuldade.

Dentre os entrevistados, 76% concordaram que os

desafios ajudam a fixar os conhecimentos matemáticos

explorados nos desafios, 45% tiveram dificuldade em

entender as mecânicas dos puzzles, 85% concordaram que o jogo consegue testar as habilidades do jogador,

74% ficaram motivados com os desafios, 92%

concordaram que jogos explorando conceitos

matemáticos deveriam ser utilizados em sala de aula,

83% não acharam o jogo chato, 75% jogariam

Mathmare novamente da mesma forma como ele era

no dia do experimento, 80% dispuseram-se a jogar

novas fases com níveis de dificuldades diferentes, caso

fossem inseridos no jogo, 86% no caso de novos

desafios serem inseridos e 84% jogariam outros jogos

envolvendo conceitos matemáticos.

Por fim, quatro questões objetivas, que não estão

presentes na Tabela 1, foram postas para os alunos

identificarem os conceitos matemáticos abordados no

jogo. Para cada desafio foi apresentada a sua imagem

correspondente, solicitando ao aluno para marcar a

opção correspondente. 85% dos participantes

acertaram o puzzle da matriz, 87% o dos números

binários, 97% o dos conjuntos e 94% o dos polinômios.

6. Conclusões e Trabalhos Futuros

A utilização de jogos educativos em ambientes

escolares ainda é pouco explorada como forma de

fixação e auxílio do aprendizado no Brasil. Essa

constatação é ainda mais grave quando nos referimos a

jogos focados em áreas críticas como é o caso da

matemática. Enfim, dentre aqueles que aceitam

enfrentar o mundo da matemática, quase não existem jogos tratando conceitos do ensino médio.

Tabela 1: Resultados obtidos pela aplicação do questionário submetido aos alunos. Os valores se referem à porcentagem

das respostas para cada opção.

Pergunta CT C I D DT

O enredo do jogo é criativo? 15 56 19 5 5

O jogo tem uma boa jogabilidade? Ou seja, é agradável de ser jogado?

9 65 16 7 3

A interface gráfica é intuitiva? 16 52 18 11 3

A interface de comandos de controle é intuitiva?

24 49 11 12 4

O jogo é divertido? 24 59 11 3 3

Os tutoriais rápidos no início ajudam no percurso do jogador, ou seja, ajudam a compreender mais facilmente as mecânicas do jogo?

19 56 11 10 4

Você teve dificuldade em passar pelos monstros e plataformas?

5 31 22 30 12

Os desafios evoluem gradativamente em dificuldade?

33 61 4 1 1

O jogo ajuda a fixar conhecimentos relacionados aos conceitos matemáticos explorados nos desafios?

17 59 16 7 1

Você teve dificuldades em entender como funcionava a mecânica dos desafios?

11 34 19 30 6

O jogo consegue testar as habilidades matemáticas do jogador?

31 54 9 5 1

Os desafios existentes motivam o uso do jogo?

23 51 16 8 2

Você acha que jogos

explorando conceitos matemáticos de forma lúdica deveriam ser utilizados em sala de aula?

56 36 6 0 2

O fato de ter inserido desafios

matemáticos no jogo Mathmare fez com que ele se tornasse chato?

2 3 12 49 34

Você jogaria novamente o jogo da forma como ele está atualmente?

16 59 15 6 4

Você jogaria novamente o jogo se novas fases fossem inseridas usando os mesmos desafios matemáticos com outros níveis de dificuldade?

29 51 15 2 3

Você jogaria novamente o jogo se novos desafios matemáticos explorando outros conceitos fossem inseridos?

31 55 7 3 4

Você jogaria outros jogos envolvendo desafios matemáticos que fossem desenvolvidos da mesma forma

que Mathmare?

24 60 11 2 3

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XIV SBGames – Teresina – PI – Brazil, November 11th - 13th, 2015 1048

A principal contribuição deste trabalho é entrar no

mundo da matemática do ensino médio e demonstrar

que é possível desenvolver jogos digitais divertidos

que fazem uso de conceitos matemáticos neste nível.

Isso não quer dizer que a tarefa de criação de desafios

matemáticos divertidos e estimulantes seja uma tarefa

fácil. Para podermos desenvolver desafios para

Mathmare, tivemos que estudar bastante as mecânicas

dos jogos comerciais a fim de criar novas possibilidades que permitissem inserir conteúdo do

ensino médio de forma divertida no jogo. Mas os

resultados obtidos são bastante promissores pois

conseguimos demonstrar que os alunos se interessam

muito mais pela disciplina a partir do momento que

atividades lúdicas são inseridas no seu dia-a-dia. Com

esta abordagem construtivista, os alunos trabalham os

conceitos aprendidos em sala de aula sob uma

perspectiva diferente, uma vez que eles saem do

habitualmente apresentados pelos professores em sala

de aula. Isto desperta um maior interesse e,

consequentemente, um melhor aproveitamento.

Para dar continuidade a este trabalho, visamos

desenvolver novos desafios matemáticos para serem

integrados na plataforma de Mathmare a fim de

realizarmos novos experimentos. Além disso, já temos

em mente o desenvolvimento de novos jogos com a

mesma dinâmica envolvendo outras disciplinas nas

quais os alunos também sentem atualmente bastante

dificuldade em sala de aula.

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